פתרון התעלומה מדוע צ'יטות מהירות כל כך פותח רמזים למהירות הדינוזאורים

מאז ימי הדינוזאורים, בעלי החיים הגדולים ביותר לא היו המהירים ביותר, למרות מסת השריר המוגברת והעוצמה הפוטנציאלית שלהם. למעשה, רבים הם האיטיים ביותר בשיעורים שלהם, ולמרות שהחיות המגושמות יהיו איטיות יותר מיצורים זריזים, המנגנון העומד מאחורי התנהגות זו פילג את המדענים במשך עשרות שנים.

כעת, חוקרים בראשות מרים הירט מהמרכז הגרמני לחקר המגוון הביולוגי האינטגרטיבי, גילו שהתשובה עשויה להיות במהירות ההאצה של כל בעל חיים. במילים פשוטות, הזמן שלוקח לחיה להאיץ קובע את המהירות הכוללת המרבית שלהם. במהלך ההאצה הגוף ממיר אנרגיה כימית ומטבולית לאנרגיה מכנית המשמשת לתנועה. תהליך זה מתרחש במה שמכונה סיבי שריר מהיר-עווית באמצעות שיטה המכונה מטבוליזם אנאירובי.

לבעלי חיים יש זמן קצוב בלבד להאיץ מהתחלה בעמידה לפני שהם יכולים להאיץ יותר. בפרט, הם יכולים להאיץ עד לנקודה בה נגמרים הסיבים הללו מהדלק המטבולי שלהם, כלומר הזמן הזמין להאצה מוגבל בכמות הסיבים הללו.

מכיוון שלבעלי חיים גדולים יותר יש סיבי שריר מהירים יותר, הם יכולים להאיץ זמן רב יותר, אולם המסה של בעלי חיים אלה אומרת שלוקח להם זמן רב יותר להגיע למהירות מוחלטת בהשוואה למינים קטנים יותר. בשלב מסוים, פרק הזמן הנדרש להאצה למהירויות מהירות יעלה על פרק הזמן הסופי הזמין להאצה, ולכן אף פעם לא מגיעים למהירויות מהירות יותר. לבעלי חיים בינוניים, כמו ברדלסים, יש איזון מסה מושלם לעומת מספר השרירים המעוותים במהירות כדי להשיג מהירויות מוחלטות אלה.

להעביר מוסיקה ל- iPod ללא iTunes

ראה קשורים מדענים השתמשו ב- CRISPR לאחסון GIF בתוך ה- DNA של תא חי בעלי חיים בחלל: אילו יצורים פנו לכוכבים?

יתרה מכך, המחקר מראה שתגלית זו נכונה גם לשחייה וגם לבעלי חיים מעופפים - נקודה בה השערות קודמות נפלו.

מחלוקת כיצד למחוק את כל ההודעות

כדי לבדוק את תחזיות המודל שלהם, הרט ועמיתיה אספו נתונים על המהירויות המרביות של 474 בעלי חיים רצים, מעופפים ושוחים כולל יונקים, דגים ומיני ציפורים אך גם זוחלים, רכיכות ופרוקי רגליים. מסת גופם של מינים אלה נעה בין רכיכות לווייתנים.

הממצאים שלנו עוזרים לפתור את אחת השאלות המאתגרות ביותר באקולוגיה התנועתית בעשורים האחרונים: מדוע בעלי החיים הגדולים אינם המהירים ביותר? כתב בה הירט עיתון חוק קנה מידה כללי חושף מדוע בעלי החיים הגדולים אינם המהירים ביותרפורסם בכתב העתאקולוגיה טבעית ואבולוציה. על ידי מדידת גודל הגוף בלבד, המודל החדש יכול לחזות במדויק את מגבלות המהירות של בעלי חיים הנעים בין זבובי פרי לווייתנים כחולים, ומסביר מדוע בעלי חיים בינוניים הם בדרך כלל המהירים ביותר.

ניתן להשתמש בממצאים אלה גם כדי לחזות את מהירותם של מינים שנכחדו. לדוגמה, פליאונטולוגים התלבטו זמן רב במהירויות הריצה הפוטנציאליות של ציפורים גדולות ודינוזאורים. המודל של הילט תלוי זמן מראה כי טירנוזאורוס רקס היה רץ במהירות של סביב 27.05 קמ'ש. הטריצרטופס מגיע למקסימום במהירות 24.36 קמ'ש.

תמונות: Wikimedia Commons / Hirt et al./ אקולוגיה טבעית ואבולוציה